5. Теплоизоляция трубопроводов тепловых сетей двухтрубной подземной канальной прокладки

Толщина теплоизоляции труб при двухтрубной подземной канальной прокладке выбирается по требованиям СНиП и рассчитывается исходя из характеристик теплоизоляции, температуры теплоносителя, температуры грунта на глубине заложения, характеристик трубы и ряда других показателей. Расчет толщины теплоизоляции для подающей и обратной трубы, как правило, выполняется одинаково.

Универсального утеплителя для изоляции не бывает. Для каждого отдельного проекта надо подбирать свой теплоизоляционный материал, который по расчету обеспечит решение данной задачи изоляции.

4.6.2. Теплотехнические расчеты тепловой изоляции труб

В связи с повышением требований к качеству планировки и чистоте воздушного бассейна городов многие мощные ТЭЦ размещаются на значительном расстоянии от районов теплового потребления, часто за пределами городской черты. Рост единичных мощностей источников теплоснабжения и радиусов передачи теплоты вызывает необходимость существенного повышения надежности и экономичности систем теплоснабжения.

В задачу теплового расчета входит решение следующих вопросов (Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Изд-во МЭИ, 2001):

1. определение тепловых потерь теплопровода;

2. расчет температурного поля вокруг теплопровода, т.е. определение температур изоляции, воздуха в канале, стен канала, грунта.

3. расчет падения температуры теплоносителя вдоль теплопровода;

4. выбор толщины тепловой изоляции теплопровода.

Количество теплоты, проходящей в единицу времени через цепь последовательно соединенных термических сопротивлений, вычисляется по формуле:

  (1)

или

  (2)

  (3)

где q - удельные тепловые потери теплопровода; τ - температура теплоносителя, °С; t_{0 -} температура окружающей среды, °С; R - суммарное термическое сопротивление цепи теплоноситель - окружающая среда (термическое сопротивление изоляции теплопровода).

При тепловом расчете тепловых сетей обычно определяют тепловые потоки через слои и поверхности цилиндрической формы.

Удельные тепловые потери q и термические сопротивления R относят обычно к единице длины теплопровода и измеряют их соответственно в Вт/м и м·°С/Вт.

В изолированном трубопроводе, окруженном наружным воздухом, теплота должна пройти через четыре последовательно соединенных сопротивления: внутреннюю поверхность рабочей трубы, стенку трубы, слой изоляции и наружную поверхность изоляции. Так как суммарное сопротивление равно арифметической сумме последовательно соединенных сопротивлений, то

  (4)

где R_B, R_Tp, R_и и R_н - термические сопротивления внутренней поверхности рабочей трубы, стенки трубы, слоя изоляции и наружной поверхности изоляции.

В изолированных теплопроводах основное значение имеет термическое сопротивление слоя тепловой изоляции.

В тепловом расчете бывают 2 вида термических сопротивлений:

а) сопротивление поверхности (в данном примере R_B и R_н);

б) сопротивление слоя (в данном примере R_тр и R_и).